Facultad Regional Córdoba
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Item Synthesis and characterization of 2D-hexagonal, 3D-hexagonal and cubic mesoporous materials using CTAB and silica gel.(Univesidsad Tecnológica Nacional., 2016) Martínez , María Laura; Falcón, Horacio; Beltramone , Andrea Raquel; Anunziata , Oscar Alfredo; Anunziata , Oscar AlfredoHighly ordered mesoporous materials SBA family (Santa Barbara Amorphous), with symmetry of two-dimen sional (2D)-hexagonal SBA-3, three-dimensional (3D)-hexagonal P63/mmc (SBA-7) and cubic Pm3n (SBA-1) were synthesized by a simple and easy procedure, designed using silica gel as a silicon source, CTAB (cetyltrimethylammonium bromide) as a structure-directing agent, in highly acidic conditions. The effect of the variation of temperature and reaction time allowed us to obtain the optimum condition to prepare SBA-1, SBA-3 and SBA-7 materials. The sodium silicate generated “in situ” by dissolution of the silica gel, at different con centrations of NaOH and the variation of the synthesis temperature and reaction time are the three factors which allow obtaining different SBA phases. Thus, the best SBA-3, SBA-1 and SBA-7 materials with well-ordered meso- porous system can be obtained in the range of 0.8, 0.9 and 1.0 NaOH concentration and 30 and 25 °C and 45, 2880, 1440 min (for SBA-3, SBA-1 and SBA-7 respectively)Item Inhibition by nitrogen compounds in the simultaneous hydrogenation of polyaromatic compounds over Pt-Pd-F/AI203 catalyst.(Univesidsad Tecnológica Nacional., 2015) Balangero , Gerardo Simón; Falcón, Horacio; Beltramone, Andrea RaquelThe inhibiting effect of basic and non-basic nitrogen compounds on the hydrogenation of polyaromatic compounds and on the hydrodesulphurization (HDS) of dibenzothiophene (DBT) and 4,6-dimethyl dibenzothiophene (4,6DMDBT), has been investigated on Pt-Pd-F/Al2O3 and compared with a commercial NiMo hydrotreating catalyst. Langmuir-Hinshelwood type rate equations were used to describe the reaction kinetics accurately with physically meaningful and well identified parameter values. Model parameters were tuned by fitting experimental data obtained in a continuous flow reactor at 345°C, 1000 psi pressure and different contact times. Pt-Pd-F/Al2O3 was more active than NiMo catalyst and conversion remained constant during 24 h of TOS. The model was able to correctly interpret all the experimental data. Parameter estimation results showed that phenanthrene and naphthalene inhibited the tetralin hydrogenation rate, whereas naphthalene and tetralin had no appreciable effect on the rate of phenanthrene conversion. This inhibition could be explained by the competitive adsorption and was described in the kinetic model by adsorption terms obtained from the multicomponent experiments. The inhibiting effect of different nitrogen compounds on the polyaromatic hydrogenation was determined. The following nitrogen compounds were investigated in this study: quinoline, 1,2,3,4-tetrahydroquinoline, indole, and indoline. The degree of inhibition was expressed in terms of an apparent adsorption constant derived from the kinetics.The inhibiting effect on the HDS of DBT and 4,6 DBT followed the same trend.Item Synthesis of SBA-1, SBA-3 and SBA-7 mesoporous materials. Study of the effect of time and temperature.(Univesidsad Tecnológica Nacional., 2018) Martínez , María Laura; Ponte , María Virginia; Falcón, Horacio; Beltramone , Andrea Raquel; Anunziata , Oscar Alfredo; Anunziata , Oscar Alfredo; Ponte , María VirginiaIn recent years, physicists, chemists and engineers have focused their research on the design of new functional materials. In the synthesis and control of materials in nanometer dimensions, the aim is currently directed towards the development of systems and devices that take advantage of chemical properties and physical principles, where their causes lie in the nanometer scale. Although there are numerous investigations about the synthesis of mesoporous materials from inorganic silicon salt, for example the synthesis of SBA-3. Ting et al [1] studied the synthesis of SBA-1; they obtained mesoporous SBA-1 with cubic structures, with a high porous system, by utilizing agents’ routers short chain structure such as the dodecyltrimethyl ammonium chloride. Recent research also showed that the formation of mesophases is affected by the presence of the counter ions and templates or surfactants can adopt a mesophase or other phases. So, Che et al. [2] found a phase shift 2D-hexagonal cubes from P6mm to Pm3n. We have published results for synthesis of SBA-3 with silica gel as silica source; we have found that the formation of mesophase is function of NaOH concentration in the dissolutions of silica gel. The influence of reaction temperature, time and NaOH concentration was investigated. During studies for the best synthesis conditions for synthesis of SBA-3, we also obtained SBA-1 and SBA-7 mesoporous materials.Item hidrogenación e hidrodesulfurización de compuestos poliaromáticos utilizando Pt-Pd/AI203.(Univesidsad Tecnológica Nacional., 2016) Balangero, Gerardo Simón; Falcón, Horacio; Beltramone, Andrea RaquelSe estudió la hidrogenación de compuestos poliaromáticos como tetralin y fenantreno en presencia de dibenzotiofeno y 4,6-dimetildibenzotiofeno utilizando un catalizador bimetálico Pt-Pd soportado sobre alúmina. El catalizador fue caracterizado por TEM, SEM y BET. Se obtuvo un catalizador con partículas metálicas bien dispersas y de muy pequeño tamaño. Los resultados fueron comparados con un catalizador comercial NiMo/Al2O3. Las reacciones se llevaron a cabo en un reactor de flujo continuo a 345°C y 500 psi (35 atm) variando los tiempos de contacto. Los resultados preliminares muestran que el catalizador desarrollado es más activo que el catalizador comercial. Se observó que los compuestos con mayor número de anillos aromáticos inhiben la velocidad de compuestos con menor número de anillos. Este efecto puede ser explicado en términos de una competitiva adsorción. Se realizó un test de desactivación y se observó que el catalizador no pierde su actividad luego de 20 horas de reacción.Item Vanadium and titanium oxide supported on mesoporous CMK-3 as new catalysts for oxidative desulfurization.(Univesidsad Tecnológica Nacional., 2017) Rivoira , Juliana María; Juárez , Juliana María; Falcón, Horacio; Gómez Costa, Marcos Bruno; Anunziata , Oscar Alfredo; Beltramone , Andrea Raquel; Anunziata , Oscar Alfredo; Juárez , Juliana MaríaDiesel emissions contribute to environmental issues associated to sulfur oxides released during the combustion process of fuels. Ultra-low-sulfur-diesel (ULSD) is diesel with substantially lowered sulfur content. Many countries have established regulations to restrict the S content in petroleum products to be 15 ppm and zero emission is even expected1 . Alternatively, oxidative desulfurization (ODS) provides selective removal of those refractory sulfur compounds at proper temperatures and pressure and is capable to eliminate most refractory sulfur compounds in HDS. This is the process wherein dibenzothiophene derivatives are converted to their corresponding sulfone, which could be easily separated from the oil. Therefore, ODS has a great potential to become a complementary process to traditional HDS in the production of deeply desulfurized diesel fuels. In view of the recent studies, Ti and V oxides have demonstrated to improve S-compounds oxidation2,3. In this work we evaluate vanadium and titanium-based catalysts supported over a mesoporous carbon with large surface area (CMK-3) in the ODS of dibenzothiophene as a model sulfur compound.Item ODS of dibenzothiophene over V-SBA-15 mesoporous material.(Univesidsad Tecnológica Nacional., 2016) Rivoira , Lorena Paola; Martínez , María Laura; Falcón, Horacio; Anunziata , Oscar Alfredo; Beltramone, Andrea Raquel; Anunziata , Oscar Alfredo; Martínez , María LauraOxidative desulfurization (ODS) is considered a new alternative method for deep sulfur elimination from light oils. This can be due to its attractive properties, including lower temperature and pressure conditions and lower operating cost than conventional hydrodesulfurization process. Oxidation of organosulfur compounds results in the formation of sulfoxides/sulfones, highly polar and hence easily removed by both extraction into polar solvents or by adsorption. The oxidation of DBTs with organic hydroperoxides or H2O2 was studied over various catalytic heterogeneous systems, such as supported oxide metals or titanium silicalites1-9. Vanadosilicates were used as catalysts for the desulfurization of light oil10-12. The oxidation of (DBTs) was also performed using WOx/ZrO2 catalyst13, supported Pd, Cr2O3, unsupported manganese oxides and a commercial Co Mo/Al2O3 with hydrogen peroxide as oxidant14. In general, when tetravalent cations like Ti4+, Zr4+, V4+, Sn4+, etc. are incorporated to the framework of SBA 15, the electroneutrality is maintained but some redox properties are incorporated to the support surface15,16 . In this work we evaluate vanadium modified mesoporous SBA-15 in the ODS of dibenzothiophene as a model sulfur compoundItem Óxidos de vanadio y titanio soportados sobre CMK-3 como un nuevo catalizador para la desulfuración oxidativa de DBT.(Univesidsad Tecnológica Nacional., 2016) Rivoira , Lorena Paola; Juárez , Juliana María; Falcón, Horacio; Gómez Costa, Marcos Bruno; Anunziata , Oscar Alfredo; Beltramone, Andrea Raquel; Anunziata , Oscar Alfredo; Juárez , Juliana MaríaEn el presente trabajo se estudiaron catalizadores de vanadio soportados sobre el carbón mesoporosos CMK 3 con diferentes contenidos de Vanadio (1-7 % p/p) en la desulfurización oxidativa de dibenzotiofeno (DBT) como modelo de compuestos sulfurados. La actividad catalítica se comparó con catalizadores de Titanio soportados en CMK-3. Las propiedades estructurales y texturales de los catalizadores se analizaron mediante estudios de adsorción de N2, XRD, UV-Vis-DRS y TEM. Tanto la dispersión como la actividad catalítica dependen fuertemente del contenido de vanadio. La muestra que contiene el 7% p/p de Vanadio es el catalizador con mejor actividad catalítica para la reacción de ODS de DBT utilizando peróxido de hidrógeno ((H2O2) como oxidante y acetonitrilo como solvente. El 100% de la eliminación de DBT se alcanzó a corto plazo en condiciones suaves. El carbon mesoporoso CMK-3 con una alta área superficial y gran volumen de poros promueve el anclaje del metal en la red de carbono, lo que permite alcanzar una alta distribución de sitios activos y nanoclusters más estables. La reutilización del catalizador indica que V-CMK-3 es un catalizador potencial para los ODS de dibenzotiofeno.Item Influencia del proceso de síntesis de materiales mesoporosos ácidos en la obtención de HMF a partir de fructosa(2019) Beltramone, Andrea R.; Mayer, Sergio; Falcón, Horacio; Ribotta, Pablo; Pérez, Susana; Campos Martin, José Miguel; Garcia Fierro, josé Luis; Martínez, María LauraMotivados por el agotamiento irreversible de los recursos fósiles, en la actualidad se realizan esfuer-zos en obtener moléculas orgánicas de valor agregado a partir de biomasa. El 5-hidroximetilfurfural (HMF) es, junto al furfural, uno de los productos químicos de fuentes renovables de mayor interés por su potencial empleo en la obtención de bioplásticos, biocombustibles, lubricantes y adhesivos basados en furanos. Aquí presentamos dos catalizadores sintetizados por dos vías de síntesis diferentes, ambos con la incorporación de especies oxidadas de Zr, los cuales fueron caracterizados por XRD de bajo y alto ángulo, XPS y TPD-NH3. Los análisis demuestran la obtención de mesoporosos con arreglo de poros homogéneo, la incorporación de especies de Zr en red y extra-red y la generación de una acidez superficial moderada. Se discuten las propiedades obtenidas en relación a la reacción de deshidratación de fructosa a HMF, su conversión y rendimiento. El material Zr-SBA-15, que incorpora Zr in situ, de-muestra tener la mayor actividad catalítica, convirtiendo un 61,7 % de la fructosa y generando HMF con un rendimiento del 51,9 % en 2 h de reacción a 150 °C en un arreglo catalizador – solución acuosa de fructosa al 30 % – metil-isobutil-cetona (MIKB):2-butanol 7:3 P/P.Item Biomasa lignocelulósica: una plataforma alternativa sustentable a los recursos fósiles.(2018) Poncio, Carlos Esteban; Bálsamo, Nancy; Renzini, María Soledad; Yacuzzi Volonté, Sebastián; Ribota, Pablo; Moyano, L.; Falcón, HoracioSe investigó la producción de biolíquido mediante pirólisis rápida de residuos agroindustriales provenientes del procesamiento de frutas para la fabricación de dulces y mermeladas de la Empresa DULCOR S.A. Las propiedades más relevantes de la biomasa fueron llevadas a cabo mediante un análisis termogravimétrico. La pirólisis rápida de pulpa de pera, cáscara de membrillo y fibra de batata se realizaron a temperaturas entre 300 y 450 ºC en lecho fijo durante 20 minutos, bajo atmósfera de N2 y en condiciones de vacío. El análisis de los productos de reacción del biolíquido obtenido se llevó a cabo en un cromatógrafo de gases acoplado a espectrometría de masas (CG-EM) para investigar los efectos de la temperatura de pirólisis. En las condiciones estudiadas el porcentaje máximo de biolíquido obtenido fue de un 20 % y la composición del mismo fue principalmente furanos, anhidroazúcares y ésteres.